Usando la nave espacial AstroSat de la India, Los astrónomos han realizado observaciones espectrales y cronometradas de banda ancha de un púlsar de rayos X ultra luminoso (ULX) conocido como Swift J0243.6 + 6124. Resultados de esta campaña de observación, presentado en un artículo publicado el 16 de octubre en arXiv.org, revelan más detalles sobre las propiedades de este púlsar.

Los ULX son fuentes puntuales en el cielo que son tan brillantes en rayos X que cada una emite más radiación de la que emite un millón de soles en todas las longitudes de onda. Son menos luminosos que los núcleos galácticos activos, pero más consistentemente luminoso que cualquier proceso estelar conocido. Aunque se han realizado numerosos estudios de ULX, la naturaleza básica de estas fuentes aún se desconoce.

Algunos ULX exhiben pulsaciones de rayos X coherentes, y por lo tanto están clasificados como púlsares ULX (ULP). Hasta la fecha, solo se han identificado un puñado de ULP y uno de ellos es Swift J0243.6 + 6124 (o J0243 para abreviar). El descubrimiento de este púlsar se informó en octubre de 2017, cuando se detectaron pulsaciones de rayos X de aproximadamente 9,86 segundos de una fuente transitoria de rayos X en explosión por la nave espacial Swift de la NASA en la banda de 0,2-10 keV. A una distancia de aproximadamente 23, 000 años luz, J0243 es el primer ULP galáctico detectado hasta ahora.

J0243 se observó además con AstroSat durante su actividad explosiva 2017-2018, como parte de una campaña de varias longitudes de onda. Ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Aru Beri del Instituto Indio de Educación e Investigación Científica (IISER) en Mohali, India, ha publicado los resultados de estas observaciones, lo que podría ayudarnos a comprender mejor la naturaleza de este púlsar.

"AstroSat observó J0243 dos veces durante su explosión de 2017-18, y hemos analizado los datos obtenidos en un amplio rango de energía (0,3-150 keV) con sus tres instrumentos de rayos X, "escribieron los investigadores en el documento.

AstroSat permitió al equipo de Beri detectar pulsaciones de rayos X de hasta 150 keV durante la segunda observación. Sin embargo, para la primera observación relativamente más débil, las pulsaciones se detectaron solo hasta 80 keV. Los perfiles de pulso promedio revelaron un comportamiento de doble pico durante ambas observaciones, separados por aproximadamente 19 días, lo que podría deberse a la contribución de ambos polos magnéticos de la estrella de neutrones o de dos lados de un haz de abanico de un polo.

Los resultados indican que J0243 se estaba acumulando a un nivel sub-Eddington (alrededor de 70 undecillion erg / s) durante la primera observación de AstroSat y al nivel super-Eddington (alrededor de 600 undecillion erg / s) cuando se observó por segunda vez. Los astrónomos notaron que los datos espectrales en el nivel sub-Eddington podrían modelarse bien usando una ley de corte de energía absorbida de alta y un cuerpo negro. Cuando se trata de la fase super-Eddington, agregaron que requiere componentes adicionales como otro cuerpo negro y un componente gaussiano para la línea de emisión de hierro.

Los autores del artículo suponen la presencia de dos cuerpos negros:uno con un radio de aproximadamente 18-19 km para el de alta temperatura, y otro con un radio de 121-142 km para el de baja temperatura. Esto posiblemente indica una contribución a la emisión térmica de la columna de acreción y salidas ópticamente gruesas.

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